얼마나 많은 유형의 배터리 관리 시스템이 있습니까?

배터리 관리 시스템 (BMS)은 전기 자동차 (EV) 산업의 중요한 구성 요소입니다. 일반적으로 리튬 이온 인 EV 배터리의 안전, 성능 및 수명을 보장합니다. BMS는 과충전, 과도한 차전 및 과열을 방지하기 위해 전압, 전류, 온도 및 충전 상태 (SOC)와 같은 다양한 배터리 매개 변수를 모니터링하고 관리합니다. 또한 배터리 팩 내의 셀 전압의 균형을 유지하여 용량과 수명을 최대화합니다. BMS에는 세 가지 주요 유형이 있습니다 : 중앙 집중식, 모듈 식 및 분산. 각 유형에는 고유 한 장점과 단점이 있으며 선택은 EV 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

중앙 집중식 BMS

중앙 집중식 BMS는 모든 배터리 셀을 단일 제어 장치에 의해 모니터링하고 관리하는 시스템입니다. 이 제어 장치는 배터리 팩에서 각 셀의 전압, 온도 및 기타 매개 변수를 측정하고 안전한 한계 내에서 작동하는지 확인합니다. 중앙 집중식 BMS는 또한 EV의 주 제어 장치와 통신하여 배터리의 충전 상태 (SOC), 건강 및 기타 중요한 데이터에 대한 정보를 제공합니다.

중앙 집중식 BMS의 주요 장점은 단순성과 비용 효율성입니다. 모든 배터리 셀은 단일 제어 장치에 연결되므로 배선 및 설치 프로세스는 다른 유형의 BMS에 비해 간단하고 저렴합니다. 또한 중앙 집중식 BMS는 더 적은 수의 구성 요소가 필요하므로 배터리 팩의 전체 무게와 크기가 줄어 듭니다.

그러나 중앙 집중식 BMS에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 제어 장치가 실패하면 전체 배터리 팩이 작동하지 않아 안전 위험이 크게 발생할 수 있습니다. 또한 중앙 집중식 BMS는 대형 배터리 팩에서 개별 셀을 정확하게 모니터링하고 관리하지 못하여 불균형과 성능을 줄일 수 없습니다.

모듈 식 BMS

모듈 식 BMS는 배터리 팩이 각각 자체 모니터링 및 관리 장치를 갖춘 작은 모듈로 나누는 시스템입니다. 이 모듈은 작동을 조정하고 EV의 주 제어 장치와 통신하는 중앙 제어 장치에 연결되어 있습니다. 모듈 식 설계를 통해 배터리 팩 내의 각 셀 또는 셀 그룹의보다 정확한 모니터링 및 관리가 가능합니다.

모듈 식 BMS의 주요 장점은 확장 성과 유연성입니다. 배터리 팩은 더 작은 모듈로 나뉘어 있으므로 다양한 차량 크기와 배터리 용량을 수용하도록 쉽게 확장 또는 수정할 수 있습니다. 또한 모듈 식 BMS는 각 셀 또는 모듈의 상태에 대한보다 정확한 데이터를 제공하여 배터리 팩의 전반적인 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.

그러나 모듈 식 BMS는 추가 구성 요소 및 배선으로 인해 중앙 집중식 BMS보다 더 복잡하고 비싸다. 또한 더 많은 유지 보수가 필요하며 고장시 문제를 해결하기가 더 어려울 수 있습니다. 이러한 단점에도 불구하고 모듈 식 BMS는 고성능 EV 및 정확한 배터리 관리가 중요한 응용 프로그램에 인기있는 선택입니다.

분산 된 BMS

분산 된 BMS는 각 배터리 셀 또는 셀 그룹이 자체 독립 제어 장치에 의해 모니터링되고 관리되는 시스템입니다. 이 제어 장치는 중앙 통신 버스에 연결되어 데이터를 교환하고 조정을 조정할 수 있습니다. 분산 된 BMS에는 셀 밸런서, 온도 센서 및 각 제어 장치에 통합되는 전류 센서와 같은 추가 구성 요소가 포함될 수 있습니다.

분산 된 BMS의 주요 장점은 중복성 및 결함 허용입니다. 각 셀 또는 셀 그룹에는 자체 제어 장치가 있으므로 한 장치의 고장은 전체 배터리 팩에 영향을 미치지 않습니다. 이는 특히 고전압 응용 분야에서 배터리 시스템의 안전성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 분산 된 BMS는 또한 각 셀의 상태 또는 셀 그룹에 대해보다 정확하고 실시간 데이터를 제공 할 수 있으며, 이는 배터리 팩의 전반적인 성능과 수명을 향상시킬 수 있습니다.

그러나 분산 된 BMS는 많은 수의 구성 요소와 배선으로 인해 가장 복잡하고 비싼 BMS 유형입니다. 또한 제어 장치 간의 통신 및 조정을 관리하려면 고급 소프트웨어 및 알고리즘이 필요합니다. 이러한 과제에도 불구하고, 분산 된 BMS는 EV 산업에서 점점 인기를 얻고 있으며, 특히 높은 수준의 안전, 신뢰성 및 성능이 필요한 응용 프로그램에 대해 점점 인기를 얻고 있습니다.

결론

결론적으로, 배터리 관리 시스템 (BMS) 선택은 전기 자동차 (EV) 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. 중앙 집중식 BMS는 간단하고 비용 효율적이지만 대형 배터리 팩에는 적합하지 않을 수 있습니다. 모듈 식 BMS는 확장 성과 유연성을 제공하지만 더 복잡하고 비쌉니다. 분산 된 BMS는 중복성 및 결함 공차를 제공하지만 가장 복잡하고 비싼 BMS 유형입니다. 각 유형의 BMS에는 고유 한 장점과 단점이 있으며 최상의 선택은 배터리 팩의 크기 및 용량, EV의 성능 및 안전 요구 사항 및 프로젝트에 사용할 수있는 예산 및 리소스와 같은 요소에 따라 다릅니다.